一种用于高频焊接的控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于高频焊接的控制系统，涉及高频焊接技术领域，包括控制系统、机械本体和焊接系统，控制系统包括主控制器，主控制器接收工业串口屏和/或操纵杆和/或传感器触发后，控制步进电机驱动器和/或继电器动作；主控制器为STM32型单片机；本发明专利技术控制系统采用采用的STM32型单片机作为主控制器，STM32型单片机具有造价低、集成度高、控制能力强优势，可以低成本实现高频焊接工作任务，同时STM32型单片机配合工业串口屏人机交互系统，可以实现焊点位置姿态的准确定位，引导高频焊接头完成准确焊接，实现高频焊接自动化，缩短了生产周期、提高了劳动效率，提升了焊接质量。提升了焊接质量。提升了焊接质量。

【技术实现步骤摘要】
一种用于高频焊接的控制系统


[0001]本专利技术涉及高频焊接
，尤其涉及一种用于高频焊接的控制系统。

技术介绍

[0002]制造业智能化、自动化程度越来越高，高频焊接技术是现代生产制造业中关键技术环节之一,高频焊接自动化程度直接影响生产制造业的生产效率、生产成本以及产品质量,在当下现代工业发展中的地位很重要,因此实现焊接过程的智能化、自动化也成为焊接领域今后发展的必然趋势。
[0003]现有高频焊接采用的智能化设备，核心多为PLC控制器作为主控单元，虽可实现焊接的自动化，但设备造价相对较高，人员专业素质要求高，系统结构较复杂，维修升级改造涉及的内容多，现实中需要一种低成本、高集成度、结构简单，控制能力强的高频焊接主控系统。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种用于高频焊接的控制系统，系统结构简单、集成度高，造价成本低，控制系统配合操纵杆可以实现焊点位置姿态的准确定位，满足高频焊接的工作任务要求。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种用于高频焊接的控制系统，包括控制系统，所述控制系统用于控制机械本体和焊接系统配合完成高频焊接；其特征在于：所述控制系统包括主控制器，所述主控制器接收工业串口屏和/或操纵杆和/或传感器触发后，控制步进电机驱动器和/或继电器动作；所述步进电机驱动器用于控制送丝步进电机、本体步进电机和转台步进电机动作；所述继电器用于控制高频焊接头通断；所述主控制器为STM32型单片机。
[0006]作为本专利技术再进一步的方案：所述机械本体运动方向包括X、Y和Z轴三个轴向机械运动。
[0007]作为本专利技术再进一步的方案：所述操纵杆为三维操纵杆，所述三维操纵杆用于控制本体步进电机实现机械本体X、Y和Z轴三个轴向机械运动。
[0008]作为本专利技术再进一步的方案：所述步进电机驱动器包括脉冲发生器、脉冲分配器和功率驱动放大器。
[0009]作为本专利技术再进一步的方案：所述接近开关传感器设置有若干个，若干个所述接近开关传感器分别用于感应送丝步进电机、本体步进电机和转台步进电机运动位置。
[0010]本专利技术的有益效果：
[0011]本专利技术控制系统采用采用的STM32型单片机作为主控制器，STM32型单片机作为比较成熟的微型控制器，具有集成度高、控制能力强特点，可以低成本实现高频焊接工作任务，同时STM32型单片机配合工业串口屏人机交互系统，可以实现焊点位置姿态的准确定位，引导高频焊接头完成准确焊接，实现高频焊接自动化，缩短了生产周期、提高了劳动效
率，提升了焊接质量。
附图说明
[0012]图1为本专利技术一种用于高频焊接的控制系统结构示意图；
[0013]图2为主控制器组成框图；
[0014]图3为步进电机驱动器系统结构示意图。
具体实施方式
[0015]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中表示，其中自始至终相同或类似的符号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解对本专利技术的限制。
[0016]如图1
‑
3所示，本专利技术公开一种用于高频焊接的控制系统，包括控制系统，控制系统用于控制机械本体和焊接系统配合完成高频焊接；控制系统包括主控制器，主控制器接收工业串口屏和/或操纵杆和/或传感器触发后，控制步进电机驱动器和/或继电器动作；步进电机驱动器用于控制送丝步进电机、本体步进电机和转台步进电机动作；继电器用于控制高频焊接头通断；主控制器为STM32型单片机。
[0017]本方案以STM32型单片机为主控制器，同时采用工业串口屏作为人机交互系统界面，控制步进电机驱动器和继电器动作，并以操纵杆辅助进行本体步进电机方向操作，使机械本体和焊接系统共同配合完成高频焊接，实现高频焊接过程的调整控制。
[0018]本方案采用的STM32型单片机，可选用STM32中的Fl03ZE型单片机，STM32型单片机作为比较成熟的微型控制器，具备体积小、集成度高、控制能力强等特点，广泛应用于各个领域，采用STM32型单片机作为主控制器的成本远低于PLC等大型控制器，采用STM32型单片机可以实现一种低成本的高频焊接控制系统，STM32型单片机配合工业串口屏人机交互系统，可以实现焊点位置姿态的准确定位，引导高频焊接头完成准确焊接，完成高频焊接的生产任务，缩短了生产周期、提高了劳动效率，提升了焊接质量。
[0019]进一步的，本体步进电机用于实现本体三个轴向机械运动；操纵杆为三维操纵杆，三维操纵杆用于控制本体步进电机实现本体三个轴向机械运动。
[0020]本方案中三维操纵杆可以选用三轴霍尔操纵杆，通过操纵杆控制焊接本体X、Y、Z三个轴向机械的运动，通过工业串口屏和操纵杆操作实现焊点位置姿态的准确定位，通过主控制器保存定位信息并结合预设生产工艺的参数，实现自动化高频焊接操作。
[0021]进一步的，步进电机驱动器包括脉冲发生器、脉冲分配器和功率驱动放大器。
[0022]步进电机驱动器控制步进电机作为执行机构的主体，精确执行主控制器发出的指令，控制步进电机的起停、正转、反转、转速、转矩、转角等动作，其中脉冲发生器用来接收主控制器的PWM动作信号，脉冲分配器用来分配脉冲信号和主控制器的方向信号，经功率驱动放大器放大后控制步进电机动作。
[0023]进一步的，接近开关传感器设置有若干个，若干个所述接近开关传感器分别用于感应送丝步进电机、本体步进电机和转台步进电机运动位置。
[0024]系统中的接近传感器主要起到限位保护作用，用于感应步进电机在轨道的运行情况，当步进电机的运行位置超出设置时会触动接近传感器，进而接近传感器发出信号给主
控制器，及时停止步进电机的动作。
[0025]本专利技术STM32型单片机可以采用KeilMDK5作为软件开发工具进行控制系统设置开发，通过KeilMDK5对主控制器系统初始化操作包括对相应主控制器内部模块进行设置和三轴步进电机的回零操作等工作，完成设置后STM32主控制器主要依据工业串口屏和三轴霍尔弹作杆的指令完成相应操作。
[0026]需要注意的是，实际应用中,步进电机的启动频率和时间应低于步进电机连续运行频率和时间,因为步进电机运行需要经历加速,匀速,减速过程,过高的启动频率造成步进电机未完成规定过程就停机，会因为电机运行惯性导致步进电机过冲,出现位置误差，降低控制效果，所以应对步进电机的启动频率和运行时间进行控制。
[0027]以上所述，仅为本专利技术较佳的具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本专利技术揭露的技术范围内，根据本专利技术的技术方案及其专利技术构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。
[0028]需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于高频焊接的控制系统，包括控制系统，所述控制系统用于控制机械本体和焊接系统配合完成高频焊接；其特征在于：所述控制系统包括主控制器，所述主控制器接收工业串口屏和/或操纵杆和/或传感器触发后，控制步进电机驱动器和/或继电器动作；所述步进电机驱动器用于控制送丝步进电机、本体步进电机和转台步进电机动作；所述继电器用于控制高频焊接头通断；所述主控制器为STM32型单片机。2.根据权利要求1所述的一种用于高频焊接的控制系统，其特征在于，所述机械本体运动方向包括X、Y和Z轴三个轴向机械运...

【专利技术属性】
技术研发人员：李镇，李朋飞，
申请(专利权)人：芜湖三江高频焊管有限公司，
类型：发明
国别省市：